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熱・光・音
物質の状態変化
🧊 はじめに

はじめに

氷、水、水蒸気——これらは全部「水」という同じ物質です。 でも、見た目も手ざわりもぜんぜんちがいますよね。

その秘密は「温度」にあります。 温度が変わると、物質をつくる小さな「粒(つぶ)」の動き方が変わり、姿が変わるのです。

この「姿が変わること」を「状態変化(じょうたいへんか)」といいます。

🔬 水の温度を変えてみよう!

20°C
液体(水)
-30°C0°C (融点)100°C (沸点)130°C
💡 熱・光・音物質の状態変化

はじめに

氷、水、水蒸気——これらは全部「水」という同じ物質です。 でも、見た目も手ざわりもぜんぜんちがいますよね。

その秘密は「温度」にあります。 温度が変わると、物質をつくる小さな「粒(つぶ)」の動き方が変わり、姿が変わるのです。

この「姿が変わること」を「状態変化(じょうたいへんか)」といいます。

🔬 水の温度を変えてみよう!

20°C
液体(水)
-30°C0°C (融点)100°C (沸点)130°C

物質の3つの状態

🧊 固体(こたい)💧 液体(えきたい)♨️ 気体(きたい)
氷、鉄、ダイヤモンド、ドライアイス水、牛乳、しょうゆ、アルコール水蒸気、酸素、二酸化炭素、窒素
粒のようすぎっしりつまって規則正しく並んでいる少しすきまがあり、ゆっくり動き回れるバラバラに自由に飛び回っている
粒の動きほとんど動けず、その場で小さくふるえるだけゆっくり動き回るはげしく飛び回る
決まった形をもつ容器の形に合わせて変わる決まった形をもたない
体積いちばん小さい固体より大きいとても大きい(液体の約1700倍!)
目で見える?見える見える見えない(湯気は液体の小さなつぶ!)

状態変化の全体図

温度が上がると右上に、下がると左下に変化するよ

融解凝固気化液化昇華昇華🧊固体💧液体♨️気体

6つの状態変化

融解(ゆうかい)固体 → 液体

固体がとけて液体になること。このときの温度を「融点(ゆうてん)」という。純すいな水の融点は0°C。

凝固(ぎょうこ)液体 → 固体

液体が固まって固体になること。このときの温度を「凝固点(ぎょうこてん)」という。純すいな水の凝固点は0°C。融点と同じ温度!

気化(きか)液体 → 気体

液体が気体になること。「蒸発」と「沸とう」の2種類がある(くわしくは「くわしく学ぶ」で)。

液化(えきか)気体 → 液体

気体が冷やされて液体になること。冷たいコップの外側に水てきがつくのがこれ!

昇華(しょうか)①固体 → 気体

固体が液体にならずに直接気体になること。ドライアイスやナフタレン(防虫ざい)がこれ。

昇華(しょうか)②気体 → 固体

気体が液体にならずに直接固体になること。霜(しも)が降りるのがこれ!

入試に出るくわしい知識

入試にチャレンジ

もののすがたには固体・液体・気体の3つがあり、温度を上げたり下げたりすると、たがいに移り変わります。

ビーカーに入れた氷をゆっくり加熱するようすを考えてみましょう。温度計が (あ)°Cを示すと氷がとけ出しますが、全部とけ終わるまで温度計の目もりは動きません。 とけ終わって水だけになると温度はまた上がりはじめ、100°Cに達したところで、こんどは (い)が起こり、液体の内部からさかんにあわが出るようになります。 温度によってもののすがたが移り変わるこの現象を「状態変化」とよびます。

状態変化の前後で、そのものが何であるかという性質は変わりません。変わるのは体積です。 多くのものは、固体→液体→気体とすがたが変わるにつれて体積がふえていき、とくに気体になると体積は一気に大きくふくらみます。 なお、固体には決まった形がありますが、気体に決まった形はなく、目で見ることもできません。

問1 (あ)(い)に入る数字や言葉を書きなさい。
問2 次の①〜④の現象は、図のア〜カのどれにあたる?
固体気体液体
寒い冬の夜のあいだに、池の水面に氷がはった。
タンスに入れた防虫剤(ぼうちゅうざい)のナフタリンが、いつの間にか小さくなっていた。
冷とう庫の中のかべに、白い霜(しも)がびっしりついていた。
おふろ上がりの洗面所で、かがみが白くくもっていた。
問3 やかんでお湯をわかすと、口の先から白い「湯気」が立ちのぼる。湯気は固体・液体・気体のどれ?
問4 下の図は粒の様子を模型で表したもの。「液体」はどれ?
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Q1 / 6
物質の状態が変わると、体積(大きさ)と重さはどうなる?